專利名稱：鑄造產品用雙頻感應加熱淬火機床的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種淬火機床，具體是ー種鑄造產品用雙頻感應加熱淬火機床。
背景技術：
隨著科技的不斷進步和現代エ業的不斷發展，市場對鋼鐵企業生產的冷軋板材質量的要求也越來越高，尤其是冷軋薄板，在輕エ、汽車、建筑、鉄道等諸多行業應用廣泛，是這些行業產品的重要組成部分。因此，冷軋工作輥作為板材軋制這道エ序中的核心工具，其性能的完善和提高，也成為了生產方關注的焦點，要求軋輥輥身表面必須具有高而均勻的硬度，以保證冷軋帶材或鋼板的尺寸精度和良好的表面質量；輥體具有一定的淬硬層深度和較強的抗事故能力，減少軋輥在使用中的重淬次數，經久耐用從而降低成本。冷軋工作輥生產流程如下原材料準備ー電爐冶煉一電渣重熔ー鍛造一鍛后熱處理ー球化退火一粗加 エー調質熱處理ー冷卻處理，其中調質熱處理是淬火和高溫回火的綜合熱處理工藝，主要目的是使軋輥得到強度、塑性、韌性都比較好的綜合機械性能，此環節對軋輥成型后質量的好壞有決定性影響。本課題研究對象便是調質熱處理中用于給軋輥進行感應加熱淬火的冶金設備——50Hz/250Hz雙頻淬火機床的控制系統。20世紀70年代后期，武鋼從德國、比利時和日本等國引進了冷軋薄板、熱軋板帯、 硅鋼片和連續澆注機組nl，為了同冷軋薄板機配套從比利時0. s. B公司斥資300萬美元引進了用于加工大型冷軋工作輥的MTCL-18型50Hz/250Hz雙頻感應加熱淬火機組，并將其設于冷軋廠，自此，OSB雙頻淬火法開始風靡中國，隨后寶鋼于1989年、邢冶于1994年，也分別用689萬美元和1250萬美元(包括調質)引進了同型號的50Hz/250Hz雙頻淬火機組。 這套機組設計科學，相對于其他大型加工機械顯得十分簡練，自動化程度頗高，在當時是相當先進的，為這三家企業的軋輥生產提供了穩定卓越的產量質量保證。以武鋼冷軋廠為例， 從1979年投產起，26年來已成功重淬、修復了 15000多支工作輥，年均軋輥淬火數量約為 600 700支，創造直接經濟效益I. 875億元。但由于使用時間過長(相對于國外15年的設備報廢期)，設備已經嚴重老化，具體問題如下(I)機組關鍵部件損壞嚴重，性能達不到要求并難以修復，例如跟50Hz感應線圈配套的工作變壓器，電感與電容的匹配難以達到最佳狀態等；(2)溫度閉環微機自動控制系統癱瘓，只能手動操作控制溫度淬火，測溫還停留在原始的手動測溫水平，難以保證冷軋輥的エ藝質量；(3)設備備件缺乏。由于設備老化，很多備件需要更換，但現在國內外基本上已經訂不到原裝配件。如250Hz諧振回路至主接觸器觸點燒壞無設備更換，250Hz模擬量控制的變頻裝置插件板的控制頻率出現忽低忽高現象，無法處理。操作臺控制原件，如功率因素表轉換器、頻率表轉換器等亦無法正常工作；(4)繼電邏輯連接復雜，各種交流電機采用的是接觸器、中間繼電器、時間繼電器等有觸點控制方式，故障率高；(5)調諧電容器共25組，仍使用的是世界上已禁用的有毒絕緣介質ー多氯聯苯，對人體有害，是環保部門指定需淘汰的。與此同時，機床的電控系統和監視系統技術已不適應軋輥生產エ藝進步對自動控制集成度的高要求，控制エ序復雜、淬火過程中數據采集的不便和數據庫管理技術的落后很大程度上制約了軋輥產量、質量的提高。
實用新型內容為了克服上述之不足，本實用新型目的在于提供ー種能增強所加工エ件的屈服強度、破斷強度、塑性和韌性的鑄造產品用雙頻感應加熱淬火機床。為了實現上述目的，本實用新型采用以下的技術方案 鑄造產品用雙頻感應加熱淬火機床，包括龍門架、軋輥吊裝夾具和動カ裝置，動カ 裝置通過傳動機構帶動軋輥吊裝夾具作升降和旋轉運動，其特征在干所述龍門架的底部設有淬火噴水圈，所述淬火噴水圈的上方設有50HZ電磁感應器和250Hz電磁感應器，所述動カ裝置是由エ進伺服電機、旋轉用電機、兩個傳動絲桿、升降橫梁、傳動連桿和兩個渦輪渦桿減速機構成，兩個傳動絲桿垂直設在龍門架上，其下端分別通過軸承安裝在龍門架的下部，上端依次與設在龍門架頂部的兩個渦輪渦桿減速機聯接，エ進伺服電機帶動其中一個渦輪渦桿減速機轉動，一個渦輪渦桿減速機通過傳動連桿帶動另ー個渦輪渦桿減速機轉動，兩個渦輪渦桿減速機帶動兩個傳動絲桿轉動，兩個傳動絲桿帶動與之螺旋連接的升降橫梁作升降運動，所述軋輥吊裝夾具和旋轉用電機設在升降橫梁上，旋轉用電機通過旋轉用減速機帶動軋輥吊裝夾具作旋轉運動，所述エ進伺服電機通過電磁離合器帶動其中ー個渦輪渦桿減速機轉動，另一個渦輪渦桿減速機通過電磁離合器與快進交流電機聯接。所述龍門架上還設有PLC控制器，所述エ進伺服電機采用5. 5KW，1500RAD/MIN的交流伺服電機，快進交流電機采用22KW，1500RAD/MIN的交流伺服電機，旋轉用電機采用
2.2KW的交流電機，PLC控制器對エ進伺服電機、旋轉用電機和快進電機進行控制。本實用新型的有益效果由于采用上述的結構形式，雙頻感應加熱淬火對于中、大型軋輥作用顯著，増加了淬透深度、提高了軋輥的表面硬度，增強了鋼材的屈服強度、破斷強度、塑性和韌性，提高了軋輥耐磨和抗事故的性能。
以下結合附圖
對本實用新型作進ー步的詳細說明。圖I為本實用新型的結構示意圖。圖中1、快進交流電機；2、電磁抱閘；3、減速機；4、渦輪渦桿減速機；5、電磁離合器；6、交流司服減速機；7、エ進伺服電機；8、傳動連桿；9、旋轉用減速機；10、旋轉用電機；
11、傳動絲桿；12、導向桿；13、升降橫梁；14、軋輥吊裝夾具；15、軋輥；16、軸承座；17、淬火噴水圈；18、50Hz電磁感應器；19、250Hz電磁感應器；20、軋輥頂尖；21、續冷水池；22、龍門架。
具體實施方式
如圖I所示，鑄造產品用雙頻感應加熱淬火機床，包括龍門架22、軋輥吊裝夾具14 和動カ裝置，龍門架22采用四立柱式的龍門架結構，龍門架22的底部設有淬火噴水圈17， 所述淬火噴水圈17的上方設有50Hz電磁感應器18和250Hz電磁感應器19。所述動カ裝置是由エ進伺服電機7、旋轉用電機10、兩個傳動絲桿11、升降橫梁13、傳動連桿8和兩個渦輪渦桿減速機4構成，兩個傳動絲桿垂直設在龍門架上，其下端分別通過軸承安裝在龍門架22的下側部的軸承座16，上端依次與設在龍門架頂部的兩個渦輪渦桿減速機4聯接， 所述エ進伺服電機7通過交流司服減速機6和電磁離合器5與其中一個渦輪渦桿減速機4 聯接，另ー個渦輪渦桿減速機4通過電磁離合器及減速機3與快進交流電機I聯接，エ進伺服電機7或快進交流電機I帶動ー個渦輪渦桿減速機4轉動，一個渦輪渦桿減速機通過傳動連桿8帶動另一個渦輪渦桿減速機轉動，兩個渦輪渦桿減速機4帶動兩個傳動絲桿11轉動，兩個傳動絲桿11帶動與之螺旋連接的升降橫梁13作升降運動，所述軋輥吊裝夾具14 和旋轉用電機10設在升降橫梁13上，旋轉用電機10通過旋轉用減速機9帶動軋輥吊裝夾具14作旋轉運動，軋輥吊裝夾具14帶動軋輥15作旋轉運動。快進交流電機I上設有電磁抱閘2。龍門架22的底部設有軋輥頂尖20。所述升降橫梁13上還裝有垂直設置的導向桿
12。龍門架22的底部還設有續冷水池21。龍門架22上還設有PLC控制器，所述エ進伺服電機7采用5. 5KW，1500RAD/MIN的交流伺服電機，快進交流電機I采用22KW，1500RAD/MIN的交流伺服電機，旋轉用電機10采用2. 2KW的交流電機，PLC控制器對エ進伺服電機、旋轉用電機和快進電機進行控制。工作原理MTCL—1 8型50Hz/250Hz鑄造產品用雙頻感應加熱淬火機床采用OSB 感應淬火法加工9Cr2Mo、Cr4、Cr5等材質的大型冷軋工作輥，該方法的原理是用機床將經過預熱的軋輥裝載并吊起，快進電機控制軋輥下降直至感應器區域，隨后開啟旋轉電機和 エ進電機，使軋輥以エ藝要求的速度旋轉下降，順序進入50Hz (エ頻)和250Hz (中頻)兩個頻率的環狀感應器，與此同時通過變壓器給感應器通以交流電，從而分別產生兩個交變磁場，軋輥在交變磁場作用下產生感應電流，由于集膚效應，表面溫度迅速升高到淬火溫度，隨后淬火環將水噴射于軋輥表面，實現淬火。50Hz感應加熱時感生渦流的集膚層較深， 軋輥表面在較深區域內達到一定溫度，然后由250Hz感應加熱補償行進過程中的溫度降損失，延長奧氏體化時間，將輥身加熱到最終的淬硬層溫度。
權利要求1.一種鑄造產品用雙頻感應加熱淬火機床，包括龍門架、軋輥吊裝夾具和動カ裝置，動力裝置通過傳動機構帶動軋輥吊裝夾具作升降和旋轉運動，其特征在干所述龍門架的底部設有淬火噴水圈，所述淬火噴水圈的上方設有50Hz電磁感應器和250Hz電磁感應器，所述動カ裝置是由エ進伺服電機、旋轉用電機、兩個傳動絲桿、升降橫梁、傳動連桿和兩個渦輪渦桿減速機構成，兩個傳動絲桿垂直設在龍門架上，其下端分別通過軸承安裝在龍門架的下部，上端依次與設在龍門架頂部的兩個渦輪渦桿減速機聯接，エ進伺服電機帶動其中一個渦輪渦桿減速機轉動，一個渦輪渦桿減速機通過傳動連桿帶動另ー個渦輪渦桿減速機轉動，兩個渦輪渦桿減速機帶動兩個傳動絲桿轉動，兩個傳動絲桿帶動與之螺旋連接的升降橫梁作升降運動，所述軋輥吊裝夾具和旋轉用電機設在升降橫梁上，旋轉用電機通過旋轉用減速機帶動軋輥吊裝夾具作旋轉運動，所述エ進伺服電機通過電磁離合器帶動其中一個渦輪渦桿減速機轉動，另ー個渦輪渦桿減速機通過電磁離合器與快進交流電機聯接，所述龍門架的底部設有軋輥頂尖。
2.根據權利要求I所述的鑄造產品用雙頻感應加熱淬火機床，其特征在于所述龍門架上還設有PLC控制器，所述エ進伺服電機采用5. 5KW，1500RAD/MIN的交流伺服電機，快進交流電機采用22KW，1500RAD/MIN的交流伺服電機，旋轉用電機采用2. 2KW的交流電機，PLC 控制器對ェ進伺服電機、旋轉用電機和快進電機進行控制。
專利摘要本實用新型公開了一種鑄造產品用雙頻感應加熱淬火機床，包括龍門架、軋輥吊裝夾具和動力裝置，動力裝置通過傳動機構帶動軋輥吊裝夾具作升降和旋轉運動，其特征在于龍門架的底部設有淬火噴水圈，淬火噴水圈的上方設有50Hz電磁感應器和250Hz電磁感應器。所述動力裝置是由工進伺服電機、旋轉用電機、兩個傳動絲桿、升降橫梁、傳動連桿和兩個渦輪渦桿減速機構成，工進伺服電機和快進交流電機通過電磁離合器分別與兩個渦輪渦桿減速機聯接。由于采用上述的結構形式，雙頻感應加熱淬火對于中、大型軋輥作用顯著，增加了淬透深度、提高了軋輥的表面硬度，增強了鋼材的屈服強度、破斷強度、塑性和韌性，提高了軋輥耐磨和抗事故的性能。
文檔編號C21D1/10GK202337800SQ201120388430
公開日2012年7月18日 申請日期2011年10月12日 優先權日2011年10月12日
發明者沈永毅 申請人:大豐市永威機械廠